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warum Dreifachstrahlsystem ist besser als Doppelstrahlsystem?

Jul 13, 2018

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Unter den 3D-Geräten, die derzeit in Theatern verwendet werden, nehmen die polarisierten 3D-Geräte einen beträchtlichen Anteil ein, und der Prozess ist ausgereift und stabil und die Kosten sind relativ billig, was vom Theater weithin anerkannt wurde. In der polarisierten 3D-Vorrichtung kann die Lichtausbeute des Doppelstrahlsystems und des Dreifachstrahlsystems 30% im Vergleich zu dem 16% igen Lichteffekt der Einzeloptik 3D-Vorrichtung erreichen, die kollektiv als hohe Lichtleistung 3D bezeichnet wird verdoppelt die Helligkeit des Bildschirms 3D-Bild. Die wichtigste Art der Technologie in der Kino-3D-Technologie.


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Das Doppelstrahlsystem verwendet einen herkömmlichen polarisationsstrahlteilenden Polarisationsstrahlteiler (PBS), um das gesamte einfallende Licht zu polarisieren, den P-polarisierten Strahl zu transmittieren und den S-polarisierten Strahl zu reflektieren, und dann einen Spiegel, eine Polarisationsdrehvorrichtung und a Flüssigkristall-Phasenmodulation. Die Vorrichtung stellt den reflektierten Strahl ein und verwendet eine Flüssigkristallphasenmodulationsvorrichtung, um den übertragenen Strahl einzustellen, und wirkt mit einer Linsenvorrichtung zusammen, um die zwei Strahlen auf dem Bildschirm als ein Bild überlappen zu lassen, wodurch die Lichtausnutzung verbessert wird.

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Die 3D-Technologie des Triple-Beam-Systems basiert auf dem Prinzip der 3D-Technologie des Doppelstrahlsystems. Die Struktur des Polarisationsstrahlteilerprismas wird in eine K-Form umgeformt. Der reflektierte Strahl kann in zwei geteilt werden, die in zwei obere bzw. untere Strahlen unterteilt sind. Niedrigere Reflexion. Der übertragene Strahl ist ein Lichtstrahl, der ein vollständiges Bild auf dem Bildschirm darstellt. Der reflektierte Strahl ist nur ein Halbbild und zwei reflektierende S-polarisierte Strahlen werden durch zwei Spiegel, zwei Polarisationsrotationsvorrichtungen bzw. zwei Flüssigkristallphasenmodulationsvorrichtungen moduliert. Der gesendete polarisierte P-Zustandsstrahl wird durch die Flüssigkristallphasenmodulationsvorrichtung und die Linsengruppe moduliert. Die oberen und unteren Bilder werden auf dem Bildschirm zu einem vollständigen Bild zusammengefügt, das sich mit dem gesamten übertragenen Bild auf dem Bildschirm überlappt, wodurch die Lichtausnutzung verbessert wird.


Zuerst der Größen- und Gewichtsvergleich
Abbildung 1 und Abbildung 2 zeigen die wichtigsten optischen und optischen Wegdiagramme des Doppelstrahlsystems bzw. des Dreifachstrahlsystems basierend auf dem gleichen Divergenzwinkel und der gleichen Punktgröße. Da die drei Lichtwege das Licht in zwei Bilder der oberen und der unteren Hälfte aufteilen, ist der optische Pfad im gesamten optischen Pfad erheblich verkürzt, so dass die Größe des Prismas signifikant verringert ist und die Dicke der Vorrichtung ausgedünnt ist. Bei gleichem Projektionsverhältnis ist die Drei-Licht-3D-Ausrüstung deutlich kleiner als das Doppelstrahlsystem und die Dicke ist geringer und die Installationsumgebung ist geringer. Gleichzeitig wird durch die Volumenreduzierung auch das Gewicht deutlich reduziert.

Zweitens, Licht-Effizienz
Im Prinzip verwenden das Zweistrahlsystem und das Dreifachstrahlsystem Polarisationsteiler, um unpolarisiertes Licht von der Linse in linear polarisiertes Licht umzuwandeln. Die in den beiden Technologien verwendeten Polarisationsteiler weisen die gleiche spektrale Effizienz auf. Zur gleichen Zeit verwenden beide Spiegel als Lichtrichtungseinstellvorrichtung, und ihre Reflektivität ist im Wesentlichen die gleiche. Nachdem das Licht umgewandelt wurde, wird es schließlich durch einen Flüssigkristallmodulator geführt und gemäß der Rahmenordnung auf linkszirkular polarisiertes Licht und rechtszirkular polarisiertes Licht eingestellt. Die Leistung der verwendeten Vorrichtungen ist während des gesamten optischen Umwandlungs- und Modulationsverfahrens im wesentlichen gleich.
Daher ist theoretisch die Lichteffizienz des Doppelstrahlsystems und des Dreifachstrahlsystems die gleiche, und es besteht kein Problem, dass der Dreifachstrahlsystem-3D-Lichteffekt höher ist als das Doppelstrahlsystem 3D.


Drittens, die Übersprechrate
In der Polarisations-3D-Technologie ist die Übersprechrate ein Parameterindikator, der das Übersprechen der Bilder des linken und rechten Auges beschreibt. Bezogen auf den Prozentsatz ist der Industriestandard gewöhnlich eine Übersprechrate von nicht mehr als 2%. Wenn die Übersprechrate erhöht wird, werden Geisterbilder verschlimmert und die Bildqualität verschlechtert sich. Die Übersprechrate ist nicht nur ein wichtiger Parameter zum Messen von polarisierten 3D-Geräten, sondern auch ein wichtiger Parameter zum Messen des gesamten 3D-Kinos. Es beinhaltet verschiedene verwandte Ausrüstungen einschließlich digitaler Projektoren, Metallbildschirmen und polarisierten 3D-Brillen. Im Fall einer polarisierten 3D-Vorrichtung selbst wird die Übersprechrate hauptsächlich durch die optischen Parameter und die Ansteuerschaltung der Flüssigkristallmodulationsvorrichtung bestimmt.
Das Doppelstrahlsystem und das Dreifachstrahlsystem verwenden den gleichen Herstellungsprozess, um die Flüssigkristallmodulationsvorrichtung herzustellen und unter Verwendung der gleichen Ansteuerschaltung zu betreiben. Da jedoch der Bereich der Flüssigkristallmodulationsvorrichtung des optischen Pfads auf der Dual-Optical-Path-3D-Vorrichtung zu groß ist, um vollständig angesteuert zu werden, wird der Kontrast des Polarisationsmodulators des oberen optischen Pfades stark verschlechtert. Im Allgemeinen weist das nach einem Projektionsverhältnis von 1,2: 1 ausgelegte Zweistrahlsystem ein Kontrastverhältnis von 60 zu 80: 1 auf, das in ein Übersprechverhältnis von 1,25% zu 1,7% umgewandelt wird.
Der innere optische Weg der 3D-Ausrüstung des Dreifachstrahlsystems ist offensichtlich kleiner als der des Doppelstrahlsystems. Der Spot-Bereich ist reduziert und in zwei Teile geteilt. Zwei Flüssigkristallmodulationsvorrichtungen mit kleinerer Fläche werden jeweils verwendet. Es gibt kein Problem mit unzureichender Fahrfähigkeit, daher ist der Kontrast des Dreifachstrahlsystems offensichtlich. Höher als Doppelstrahlsystem. Im Allgemeinen weist das Dreifachstrahlsystem, das gemäß dem Projektionsverhältnis von 1,2: 1 ausgelegt ist, ein Kontrastverhältnis von 150 bis 180: 1 auf, das in ein Übersprechverhältnis von 0,56% bis 0,67% umgewandelt wird.
Hinsichtlich der Übersprechrate und der Geisterbilderzeugung ist das Dreifachstrahlsystem daher viel besser als das Doppelstrahlsystem. Die Verwendung des Drei-Licht-Pfads kann den Kontrast des polarisierten 3D-Geräts effektiv verbessern und die Übersprechrate reduzieren, was das Geisterbildproblem des 3D-Bildes auf dem Bildschirm effektiv verbessern kann.

Viertens, Lichtquelle Kompatibilität
Gegenwärtig umfasst die in Cinema-Digitalprojektoren verwendete digitale Lichtquelle Quecksilberlampen, Xenonlampen, Phosphorlaser und RGB-Laser (einschließlich 6-Farben- und 9-Farben-Laser). Mit Ausnahme des RGB-Lasers ist das Spektrum anderer Lichtquellen ein kontinuierliches Spektrum oder ein partielles kontinuierliches Spektrum. Es gehört zur inkohärenten Lichtquelle und hat kein Problem, wenn es mit Doppelstrahlsystem und Dreifachstrahlsystem 3D-Ausrüstung gepaart wird.
Die RGB-Laserquelle verwendet drei Arten von Halbleiterlasern einer festen Wellenlänge als Lichtquelle. Die Halbwellenbreite jeder Wellenlänge des RGB-Lasers ist sehr eng. Es gehört zur kohärenten Lichtquelle und behält fast alle Eigenschaften des Lasers, einschließlich: Monochromatizität, Kohärenz, lineare Polarisation und so weiter. Das K-förmige polarisierende Strahlteilerprisma, das in der 3D-Ausrüstung des Dreifachstrahlsystems verwendet wird, wird durch eine Vielzahl von Prismen geklebt und gespleißt, und die Spleißnaht ist in der Mitte des optischen Weges angeordnet. Normalerweise wird die Naht optisch als diskontinuierlich angesehen. Wenn der RGB-Laser in einem Drei-Licht-3D-Gerät verwendet wird, erscheinen aufgrund der Kohärenz des Lasers horizontale Farbstreifen häufig in der Mitte des Bildschirms. Das Prisma, das in dem doppeloptischen 3D-Gerät verwendet wird, hat keine Naht in dem optischen Weg, so dass es optisch kontinuierlich ist und es gibt kein Problem von Farbstreifen.


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Das Dreifachstrahlsystem ist jedoch nicht vollständig in der Lage, das Problem des horizontalen Farbstreifens zu lösen. Durch spezielle Behandlung der Prismenkante und Optimierung des Prismenleim- und Spleißprozesses kann das Problem des horizontalen Farbstreifens grundsätzlich gelöst werden.

Fünf, Bildschärfe
Wenn das Doppelstrahlsystem arbeitet, besteht sein endgültiges Bildschirmbild aus zwei überlappenden Bildern. Das Bild des Dreifachstrahlsystems wird durch zwei Halbbilder in zwei Bilder gespleißt und fällt dann mit einem anderen Gesamtbild zusammen. Daher wird die Genauigkeit der Bildüberlappung direkt die Schärfe des Bildes bestimmen. Selbst unter idealen optischen Bedingungen bestehen immer noch große Unterschiede zwischen Doppelstrahlsystem und Dreifachstrahlsystem, die durch die Struktur der beiden bestimmt sind, dh der optische Wegunterschied ist unterschiedlich. In den ersten zwei optischen Wegdiagrammen wird der rote Teil verwendet, um die optische Wegdifferenz zwischen dem übertragenen Strahl und dem reflektierten Strahl anzuzeigen. Bei einer Projektionsentfernung von 18 Metern beträgt die Bildschirmbreite 15 Meter, das Projektionsverhältnis beträgt 1,2: 1 und die optische Wegdifferenz im Zweistrahlsystem beträgt ca. 150 mm. Das heißt, das mittlere Licht des oberen und unteren Balkens beträgt ungefähr 150 mm. In dem Dreifachstrahlsystem, das gemäß dem Projektionsverhältnis von 1,2: 1 ausgelegt ist, beträgt der optische Wegunterschied zwischen dem transmittierten Strahl und dem reflektierten Strahl nur ungefähr 60 mm. Der mittlere Strahl des oberen Strahls in dem optischen Doppelweg 3D muss um 0,48 Grad nach unten abgelenkt werden, während das Dreifachstrahlsystem nur um 0,21 Grad abgelenkt werden muss. Daher wird die Brennebene des oberen Strahls ebenfalls um 0,48 Grad abgelenkt. In dem Fall, in dem der Bildschirm vertikal angeordnet ist, ist die obere Kante des Bildschirms näher an der Linse als die Brennebene des unteren Strahls um ungefähr 34 mm und die untere Kante des Bildschirms ist ungefähr 34 mm von der Brennebene entfernt des unteren Balkens. Mit Bezug auf den Lichtwinkel des 1,2: 1 Projektionsverhältnisses kann der relative Winkel berechnet werden. Im unteren Balken ist der obere Balken am linken Bildschirmrand ca. 8,4 mm kleiner und der obere Balken ca. 8,4 mm unterhalb des Bildschirmrandes. Mit einer Auflösung von 2K berechnet, hat der 18 Meter breite Bildschirm eine Größe von 8,79 mm pro Pixel. Daher ist für das Doppelstrahlsystem im Idealfall die Pixelabweichung um den Bildschirm herum ebenfalls ungefähr 1 Pixel, aber oft aufgrund der übergroßen Größe der Doppelstrahlsystemoptik kann die Genauigkeit nicht ideal erreicht werden, so dass der Doppelpunkt erreicht wird Optischer Pfad 3D-Gerät Die Bildschirmüberlappung beträgt in der Regel 1 bis 3 Pixel.

Der Strahl und der Abwärtsstrahl müssen um 0,21 Grad auf dem Dreifachstrahlsystem abgelenkt werden, und die Brennebene des oberen und unteren Strahls wird ebenfalls um 0,21 Grad abgelenkt. Auch in dem Fall, in dem der Bildschirm vertikal angeordnet ist, ist die obere Kante des Bildschirms etwa 7,4 mm näher an der Linse als die Brennebene des mittleren Strahls und die horizontale Linie des Bildschirms ist etwa 7,4 mm von der Linse entfernt die Brennebene des mittleren Strahls, bezogen auf den Lichtwinkel des Projektionsverhältnisses von 1,2: 1. Es kann auch gefolgert werden, dass der obere Balken am linken Rand des Bildschirms etwa 1,8 mm kleiner ist als der mittlere Balken und der obere Balken etwa 1,8 mm in der Mitte des Bildschirms und der untere Balken im Einklang mit dem oberen Balken ist Strahl. Gemäß der 2K-Auflösungsberechnung beträgt im Idealfall die Pixelabweichung um den Bildschirm und die mittlere horizontale Linie etwa 0,2 Pixel, und das Volumen des Dreifachstrahlsystems ist viel kleiner als das des Doppelstrahlsystems, und das Genauigkeit ist höher als die des Doppelstrahlsystems. Daher kann die ausgezeichnete Bildschirmausrichtung des Dreifachstrahlsystems mit einer Genauigkeit von 0,5 Pixeln oder sogar höher gesteuert werden.

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Doppelstrahlsystem zeigt starke trapezförmige Verformung, wenn Bilder übereinstimmen
Das Bild des zweistrahlreflektierten Strahls ist kleiner als das Transmissionsbild an der oberen Kante des Bildschirms, und die untere Kante des Bildschirms ist größer als das Transmissionsbild, so dass das Bild in den vier Ecken des Bildschirms nicht vollständig überlappen kann Bildschirm. Je niedriger das Projektionsverhältnis, desto größer das Volumen des Doppelstrahlsystems. Je größer der optische Wegunterschied zwischen den oberen und unteren Strahlen ist, desto stärker wird die trapezförmige Verformung verstärkt. Daher hat gegenwärtig der Zweistrahlweg mit einem Projektionsverhältnis von 1,2: 1 oder weniger das Problem, dass die Bilder nicht überlappen können, und die Pixelabweichung beträgt 2 bis 4 Pixel oder mehr.


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Doppelstrahlsystem 3D-Bilder können nicht vollständig übereinstimmen

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Die trapezförmige Verformung des 3D-Tripelstrahlbildes ist nicht offensichtlich
Da in der 3D-Vorrichtung des Dreistrahlsystems die optische Wegdifferenz zwischen dem übertragenen Strahl und dem reflektierten Strahl klein ist, ist der Winkel, unter dem der reflektierte Strahl abgelenkt werden muss, ebenfalls klein, so dass das reflektierte Bild im Wesentlichen keine trapezförmige Verformung aufweist. und kann in den meisten Bereichen des Bildschirms erfolgen. Zur Ausrichtung auf Pixelebene.

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Triple-Beam-System3D Bild stimmt perfekt überein


Daher bietet der Dreistrahl-3D-Modulator viel mehr Klarheit als das Zweistrahlsystem, insbesondere für 4K-Digitalprojektoren.


Durch den obigen horizontalen umfassenden Vergleich ist, obwohl die Kosten des Dreifachstrahlsystems etwas höher als die des Doppelstrahlsystems sind, es klein, leicht im Gewicht, niedrig in der Installationsumgebung, genau in der Bildausrichtung, klarer im Bild, hoch in Licht-Effizienz und leicht Geisterbilder. Die ausgereifteste 3D-Kino-Lösung.


Gegenwärtig fangen immer mehr Kinos an, RGB-Laser zu transformieren, aber da die meisten Dreifachstrahlsysteme nicht mit RGB-Laserprojektoren kompatibel sind, kann das Theater nur Doppelstrahl-3D-Systeme und RGB-Laserprojektoren wählen, aber die RGB-Laser-modifizierten Theater Die meisten von ihnen sind riesige Kinos, und ihr Projektionsverhältnis liegt in der Regel zwischen 1 und 1,3: 1. Im Bereich des Doppelstrahlsystems gibt es ein Problem, dass Bilder sich nicht überlappen können, was dazu führt, dass das Theater große Summen an Geld ausgibt, um das RGB-Laser- und Doppelstrahlsystem zu verbessern. Das Bild war jedoch mehrdeutig, und der Geist des Bildschirms war ernst, und riesige Summen waren vergeblich.